數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工方法探究

葉嘉明

摘 ? ?要：隨著我國信息技術(shù)不斷發(fā)展，當(dāng)今數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程數(shù)量也越來越多。數(shù)據(jù)中心機(jī)房在保障信息通訊穩(wěn)定方面有著重要的地位和作用，機(jī)房中的配電系統(tǒng)是否合理，施工方案是否滿足機(jī)房的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，將會直接影響機(jī)房的整體效益。基于此，本文以某機(jī)房為例，探究數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心機(jī)房;配電系統(tǒng);設(shè)計(jì);施工

中圖分類號：TU852 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1004-7344（2019）03-0220-02

引 言

數(shù)據(jù)中心機(jī)房作為容納計(jì)算機(jī)以及支持區(qū)域的一幢建筑物（或建筑某個(gè)部分）的專用房間。在機(jī)房中主要放置了數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。數(shù)據(jù)中心每個(gè)單位的核心單元對機(jī)房整體都會造成影響，決定了機(jī)房使用中的穩(wěn)定性、可靠性、安全性，這就需要重點(diǎn)關(guān)注機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工工作全面保障配電系統(tǒng)的科學(xué)性，同時(shí)還要貫徹市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新理念，降低資源浪費(fèi)問題，從而完善最終的設(shè)計(jì)與施工目標(biāo)。

1 ?數(shù)據(jù)中心機(jī)房相關(guān)概述

某數(shù)據(jù)中心機(jī)房是大型機(jī)房建設(shè)形式，總共占據(jù)6層樓，總面積達(dá)到了8400m2，是當(dāng)?shù)匾?guī)模最大、級別最高的數(shù)據(jù)中心和研發(fā)配套的公共服務(wù)設(shè)施。該機(jī)房在建設(shè)完成之后會與保險(xiǎn)、銀行、通信、軟件、服務(wù)外包等企業(yè)作為服務(wù)重點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房服務(wù)和辦公服務(wù)的融合，內(nèi)部設(shè)立了良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、硬件環(huán)境、技術(shù)平臺、服務(wù)管理體系。結(jié)合了《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》最新規(guī)定。本機(jī)房工程劃定為A級：容錯(cuò)級。

2 ?數(shù)據(jù)中心機(jī)房配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工方法

2.1 ?供配電系統(tǒng)

機(jī)房內(nèi)部的機(jī)柜主要是按照了一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷供電標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，設(shè)置了空調(diào)系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、消防、應(yīng)急照明、電梯等一系列一級供電，整個(gè)供電結(jié)構(gòu)如圖1。

機(jī)房采用了“2+2”的形式，保障電力冗余，組合形態(tài)為“兩路高壓+UPS蓄電池+柴油發(fā)電機(jī)+3路熱備+1路冷備”。針對兩路的10kV電源采用了單獨(dú)的母線連接，這樣即可互為備用。如果一路電源出現(xiàn)了故障問題，則另一路電源即可自動開啟，為機(jī)房工程一級負(fù)荷中特別重要負(fù)荷用電。一級負(fù)荷中自備柴油機(jī)作為第三電源。在機(jī)房中設(shè)置UPS，運(yùn)行的額定功率為設(shè)備總而定功率的1.2倍以上標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，蓄電池組的容量為總機(jī)房運(yùn)行時(shí)間的15min，柴油機(jī)作為備用電源。

設(shè)置7臺變壓器裝機(jī)，總?cè)萘繛?750kVA，采用“6用1備”的方法，如果6臺中有1臺故障，則自動啟用備用變壓器裝機(jī)。摘由發(fā)電機(jī)機(jī)房中設(shè)置了7臺1250kW的發(fā)電機(jī)，同樣是“6備1用”的形式，并且6臺柴油機(jī)和6臺變壓器一一對應(yīng)。從高壓線出現(xiàn)到變壓器當(dāng)中，之后再進(jìn)入到每層機(jī)房，部分線路采用“放射式布線”方法。本工程的供電系統(tǒng)相比GB50174-2008中的A級標(biāo)準(zhǔn)更高，可以有效滿足機(jī)房運(yùn)行。

2.2 ?照明系統(tǒng)

機(jī)房內(nèi)部和輔助區(qū)照明的光照度設(shè)定為高于數(shù)據(jù)中心一般照明照度標(biāo)準(zhǔn)值。為了貫徹“節(jié)能減排”的標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)房工程采用了T5熒光燈配節(jié)能型鎮(zhèn)流器，每組燈具都按順序設(shè)置，相鄰等于燈具采用了不同相序L線供電，這樣即可有效降低頻閃問題，保障照明質(zhì)量。備用照明按照100%標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（照明標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到50%即可）。電子信息機(jī)房配備了通道疏散照明和指示燈，主機(jī)房疏散照明度在5xl以上，并且其他區(qū)域通道照明度也高于5xl。

2.3 ?安全系統(tǒng)

（1）靜電防護(hù)

在機(jī)房中所有配置了電氣設(shè)備的房屋都采用了防靜電地板。機(jī)房中的設(shè)備金屬外殼、線槽、管道、建筑金屬都采用了SM型電位聯(lián)結(jié)接地。設(shè)置帶跨接網(wǎng)絡(luò)形式的靜電接地網(wǎng)絡(luò)，和靜電泄放接地線路連接。隔板、龍骨板、吊頂、門窗金屬等全部和導(dǎo)線接通，同連接靜電泄放線路。

（2）防雷和接地

本機(jī)房工程建筑是二類防雷建筑，在施工中要設(shè)置防雷電波、防雷直擊、防雷電磁脈沖三項(xiàng)措施。盡可能利用建筑技術(shù)構(gòu)建、鋼筋混凝土鋼筋作為避雷裝置，建筑基礎(chǔ)鋼筋作為接地極。數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為A級雷電防護(hù)，浪涌保護(hù)在三級及以上。接入到機(jī)房內(nèi)部的強(qiáng)弱電纜都配置了浪涌保護(hù)器（SPD），進(jìn)入到機(jī)房的信號電纜采用信號濾波器減少電磁輻射干擾。此外，本工程接地系統(tǒng)、保護(hù)接地、功能接地、防雷電、電磁屏蔽都是采用了共用接地方法。

（3）電磁屏蔽

在平面設(shè)計(jì)和施工當(dāng)中，要盡可能將設(shè)備、線路設(shè)置在原理電磁發(fā)生源。對布線結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在信號線路或電源線路的交叉點(diǎn)采用直角交叉形式，這樣可以避免環(huán)狀線路交叉強(qiáng)化電磁感應(yīng)問題。在同一個(gè)機(jī)房中的多個(gè)線路，在機(jī)房一側(cè)統(tǒng)一配置，信號線路、電源線路分開布置，并穿入金屬線槽進(jìn)行保護(hù)。信息系統(tǒng)機(jī)房采用接地和屏蔽，這樣即可呈現(xiàn)良好的抗電磁干擾環(huán)境。

2.4 ?布線系統(tǒng)

根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際要求，工程采用了符合EIA/TIA568B和ISO11801-2002標(biāo)準(zhǔn)展開布線。針對本機(jī)房有安全加密要求，所以在布線中采用屏蔽電纜、光纜“1+1”冗余布置形式。機(jī)房線纜全部在機(jī)柜上方T型橋架上敷設(shè)，其他區(qū)域采用底板下暗敷形式。主配線架采用了標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和配線架合成一體，從而保障線路布置的簡潔性和安全性。

2.5 ?消防系統(tǒng)

本機(jī)房工程采用了潔凈滅火系統(tǒng)。為了保障機(jī)房消防滿足消防規(guī)范要求，決定采用國內(nèi)技術(shù)更加完善的七氟丙烷滅火系統(tǒng)。為了避免消防系統(tǒng)誤動帶來的損失問題，還設(shè)置了煙感、溫感探測器，只有兩種探測器同時(shí)發(fā)出預(yù)警時(shí)，才能夠確定為火災(zāi)，自動啟動滅火系統(tǒng)。火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)與滅火系統(tǒng)聯(lián)動設(shè)置，包括關(guān)閉機(jī)房內(nèi)風(fēng)門、風(fēng)閥，停止運(yùn)行排風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)，非消防電源自動切斷，自動啟動門禁系統(tǒng)和應(yīng)急照明。

3 ?結(jié)束語

綜上所述，在數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程建設(shè)當(dāng)中，需要從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，結(jié)合機(jī)房工程實(shí)際建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，盡可能保證工程自身標(biāo)準(zhǔn)超出指定標(biāo)準(zhǔn)，提高安全防護(hù)以及運(yùn)行性能等級。在實(shí)際設(shè)計(jì)和施工當(dāng)中，要從配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、布線、消防系統(tǒng)等方面出發(fā)，掌握好機(jī)房電氣施工的細(xì)節(jié)問題，盡可能考慮多方因素，這樣才能夠保障數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)質(zhì)量和效益。

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收稿日期：2018-12-4